一文解析開關(guān)電源EMI濾波電路

開關(guān)電源，又稱交換式電源、開關(guān)變換器，是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置，是電源供應(yīng)器的一種。民熔開關(guān)電源利用的切換晶體管多半是在全開模式及全閉模式之間切換，這兩個(gè)模式都有低耗散的特點(diǎn)，切換之間的轉(zhuǎn)換會(huì)有較高的耗散，但時(shí)間很短，所以民熔開關(guān)電源比較節(jié)省能源，產(chǎn)生廢熱較少。民熔開關(guān)電源的高轉(zhuǎn)換效率是其一大優(yōu)點(diǎn)，而民熔開關(guān)電源工作頻率高，也可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，民熔開關(guān)電源重量也會(huì)比較輕。民熔開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明等領(lǐng)域。

1、交流輸入插座

這是交流電從外部輸入電源的第一道關(guān)卡。為防止電源的在線干擾，避免電源線產(chǎn)生的交換噪聲通過電源線向外擴(kuò)散，其他用電設(shè)備將在交流輸入端安裝一至二階EMI（電磁干擾）濾波器（濾波器）。它的功能是一個(gè)低通濾波器，可以降低交流電中所含的高頻噪聲。聲學(xué)旁路或?qū)У鼐€只允許60Hz左右的波形通過。

上圖中，中心是一個(gè)集成EMI濾波器電源插座，濾波電路用鋼外殼包裹，可以更有效地避免噪聲泄漏；右側(cè)的EMI濾波電路是用小電路板制作的，通常是用在電源上，沒有足夠的深度安裝集成EMI濾波器，所以噪聲泄漏比鐵殼??；左插座X、CY電容器只加C（后面介紹）。在這種電源中，EMI濾波電路通常需要在主電路板上完成。如果主電路板上的EMI電路區(qū)域?yàn)榭?，則表示該區(qū)域元件被省略。

目前，帶有12cm風(fēng)扇的電源內(nèi)部空間不足以插上集成EMI濾波器，所以大多采用圖片左右兩邊的做法。

2、X電容、y電容

X電容在EMI濾波電路中用來橋接帶電導(dǎo)線（L）和中性線（n）之間的電容，用于消除電源線的低通正態(tài)噪聲。Y電容為跨接于浮接地（FG）和火線（L）/中性線（N）之間，用來消除高通常態(tài)及共態(tài)噪聲。

計(jì)算機(jī)電源中的FG點(diǎn)與金屬外殼、地線（E）和輸出端子0V/GND相連。因此，如果不接地線，輸入電源的電位差（VIN/2）的一半將通過兩個(gè)串聯(lián)的CY電容器被壓出。當(dāng)人體接觸它時(shí)，有可能產(chǎn)生電現(xiàn)象。

3、共態(tài)扼流圈（交連電感）

共模扼流圈串聯(lián)在濾波電路中的帶電線路（L）和中性線（n）上，用于消除電力線的低通共態(tài)和射頻噪聲。有些電源的輸入電路可以設(shè)計(jì)成繞在磁芯上，也可以看作是一個(gè)簡(jiǎn)單的共態(tài)扼流圈。

其外形有類似變壓器的環(huán)形和方形，并可看到一些裸露的線圈。所謂共態(tài)噪聲是指L/N線和地線e之間的噪聲，而正態(tài)噪聲是指L/N線和N線之間的噪聲。EMI濾波器的作用是消除和阻斷這兩種噪聲。

4、保險(xiǎn)絲

保險(xiǎn)絲是當(dāng)流過它的電流值超過額定值時(shí)，通過保險(xiǎn)絲與后端電路相連。電源中常用的保險(xiǎn)絲為快熔型，最好是防爆型保險(xiǎn)絲。該保險(xiǎn)絲與普通保險(xiǎn)絲最大的區(qū)別在于，外管為米色陶瓷管，填充防火材料，以避免熔斷時(shí)產(chǎn)生火花。

電路板的安裝方法為：固定式（兩端直接覆蓋線座焊接在電路板上）和可拆卸式（用金屬卡子固定）。下面的方形部件是一個(gè)溫度保險(xiǎn)絲。這種保險(xiǎn)絲固定在大功率水泥電阻或功率模塊的散熱片上。主要用于超溫保護(hù)，避免因過熱或火災(zāi)而損壞部件。這種類型的保險(xiǎn)絲與電流保險(xiǎn)絲相結(jié)合可以保護(hù)電流和溫度。

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